Acodigestãoanaeróbia de lodo de esgoto com resíduo alimentar (RA) e glicerol bruto (GB) foi avaliada, sob condição mesofilica, em misturas bináriase ternárias, e em diferentes sistemas e escalas (frascos penicilina de 100 mL, biodigestores semi-contínuosde bancada – 1L e piloto – 400L), visando ao aumento da produção de metano em digestores de lodo em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE). Na codigestão da mistura binária de lodo de esgoto e RA,obteve-se maiores produções específicas de metano (PEM) comcorreção do pH inicial para 7,5e adição de 10% e 25% v/v de RA aos lodos do Centro Experimental de Saneamento Ambiental (CESA-UFRJ) e de uma Estação de Tratamento de Esgoto do Rio de Janeiro (ETE-RJ), respectivamente. Maiores proporções de RA (20 a 80 % v/v), sem correção do pH inicial, levavam a decaimento do pH e inibição da metanogênese.Na codigestão da mistura binária de lodo de esgoto com GB verificou-se instabilidade no sistema (acúmulo de ácidos voláteis e queda do pH) com altas proporções de GB (5 a 20% v/v). A adição de GB em baixas proporções (< 1% v/v) ao lodo reduziu a salinidade, favoreceu a produção de metano e permitiu a estabilização do sistema. A melhor condição para esta mistura binária foi a adição de 0,5% v/v de GB ao lodo, na qual obteve-se aumento de 1,8 vezes da PEM em relação ao controle (somente lodo). Um planejamento experimental apontou a proporção 89,6:10,0:0,4 (% v/v) como a melhor para a mistura ternária lodo, RA e GB. Nesta condição, obteve-se PEM 100% maior que no controle. Na codigestão anaeróbia da mistura ternária em biodigestores semi-contínuos de bancada e piloto observaram-se aumentos de 80% e 114% da PEM em relação ao controle, respectivamente. Biodigestores em escala piloto, alimentados com a mistura ternária lodo:RA:GB, e operados à temperatura ambiente (24 oC em média) e tempo de detenção hidráulica (TDH) de 30 d, produziram biogás com 43% de metano, produção específica de metano (PEM) de 199,7mLCH4/g SVaplicados e 73,4% de remoção de sólidos suspensos voláteis (SSV). Um balanço de massa e energia nos biodigestores piloto mostrou que quando alimentados com a mistura ternária podem produzir 12 vezes mais energia que os biodigestores alimentados com lodo puro.